TIA STEP7 V16诊断指令

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在TIA STEP7 V16版本中，可以通过相应的诊断指令去实现对S7-1200 CPU(固件版本V4.4)和扩展模块的诊断操作。

读取LED状态的操作。

读取诊断信息的操作。

读取数据记录的操作。

接收中断的操作。

生成用户诊断报警的操作。

本文将详细介绍上述各个指令的使用。

读取LED状态

1. 读取LED状态指令的调用，如图1所示。

图1. 读取LED状态指令

2. 读取LED状态指令的使用。

说明：可以使用“LED”指令，读取CPU上面LED的状态。

通过LADDR参数，可以寻址CPU。

通过LED参数，可以选择要通过该指令读取当前状态的模块LED指示灯。

调用该指令时，RET_VAL参数将输出所选LED的状态。根据所选的LED，将仅显示*的状态信息。如表1所示：

表1 "LED"指令的参数

示例：下面的示例中，显示了如何读取CPU上面的LED状态。

在全局DB中创建两个变量，用来保存数据，如图2所示：

图2. 在全局DB中创建变量

在OB1中调用"LED"指令，并连接参数，其中参数LADDR指向CPU的硬件标识符(在"PLC变量->系统常量"中，名称为"Local~Common")，如图3所示：

图3. 在OB1中调用"LED"指令

通过参数LED("LED")指向待监视CPU的LED。示例一中参数LED("LED"=1)表示查询CPU的LED(STOP/RUN)状态。如果CPU的操作模式从STOP转入RUN，则在输出参数RET_VAL("ReturnValue")中的值为"6"(绿色和橙色交替闪烁)。如图4所示：

图4. "LED"指令执行结果(示例一)

通过参数LED("LED")指向待监视CPU的LED。示例二中参数LED("LED"=2)表示查询CPU的LED(ERROR)状态。如果CPU中发生错误，则在输出参数RET_VAL("ReturnValue")中的值为"4"(红色闪烁)。如图5所示：

图5. "LED"指令执行结果(示例二)

读取诊断信息

1. 读取诊断信息指令的调用，如图6所示。

图6. 读取诊断信息指令

2.读取诊断信息指令的使用。

说明：GET_DIAG指令可以用来读取硬件组件的诊断信息。例如：读取S7-1200 CPU的诊断信息。

通过LADDR参数，来选择硬件组件。

通过MODE参数，可以选择要读取的诊断信息。

通过DIAG参数，根据不同的MODE参数，输出不同的诊断信息。如表2所示：

表2 GET_DIAG指令的MODE参数和DIAG参数对应关系

当参数MODE=1时，参数DIAG以结构 DIS 输出诊断信息。此时，在变量声明中输入系统数据类型“DIS”作为数据类型。结构DIS的内容如表3所示：

表3 结构DIS中各参数的含义

示例：在全局DB中创建三个变量和一个"Diag"结构(数据类型为DIS)，用来保存数据，如图7所示：

图7. 在全局DB中创建变量

在OB1中调用GET_DIAG指令，并连接参数，其中参数LADDR指向CPU的硬件标识符(在"PLC变量->系统常量"中，名称为"Local~Common")，如图8所示：

图8. 在OB1中调用GET_DIAG指令

根据参数MODE("Mode")的值"1"，有以下几点说明：

指令将读取(CPU的)所寻址硬件对象的状态。

在参数DIAG("Diag")中，诊断信息将在结构(DIS数据类型)中输出。

要了解诊断信息，必须将十六进制值转换为二进制代码。通过参数DIAG("Diag")，指示以下信息：

MaintenanceState：根据值"6"，表示CPU要求维护。

ComponentStateDetail：根据十六进制值"0000_8020"，位15已激活(预留，始终为"1")，位5已激活(至少一个通道或组件需要维护)。

OwnState：根据值"3"，要求维护。

IOState：根据十六进制值"0008"，要求维护。

OperatingState：输出"0"。

输出参数RET_VAL("ReturnValue")用于指示处理无错误。通过输出参数CNT_DIAG("CNT_DIAG")，指示参数DETAIL的"0"诊断详情已输出。 如图9所示：

图9. GET_DIAG指令执行结果

读取数据记录

1. 读取数据记录指令的调用，如图10所示。

图10. 读取数据记录指令

2. 读取数据记录指令的使用。

说明：RDREC读取数据记录指令，可以从使用ID寻址的模块中读取编号为INDEX的数据记录。模块可以是*机架中的一个模块或一个分布式模块（PROFIBUS DP 或 PROFINET IO）。

使用参数 ID 选择从中读取数据记录的模块，使用模块的硬件标识符，在"PLC 变量 -> 系统常量“中。例如：S7-1200 DQ模块，将显示为数据类型为"Hw_SubModule"的 。

使用 INDEX 参数，可选择模块待读取的数据记录。例如：”16#E00A“，表示读取 IO 设备的诊断数据记录。

使用 MLEN *要读取的较大数据记录字节数。如果参数 MLEN 选择了长度”0“，则会在参数 RECORD 中写入完整的数据记录。

目标区域 RECORD用来保存数据记录，在参数 RECORD 中使用的结构（例如：组态、数据类型和长度）取决于由哪个模块读取哪条数据记录。

输出参数 VALID 的值为 TRUE，表示数据记录已成功传送到目标区域 RECORD 中。此时，输出参数 LEN 包含所读取数据的字节长度。

如果在数据记录的传送过程中发生错误，输出参数 ERROR 置 ”1“。输出参数 STATUS 中包含错误信息。

示例：本例中，IO控制器为S7-1200 CPU1215C，带有 DQ 模块的 IO 设备 (ET 200SP IM 155-6 PN HF) 导致线路断路。使用该 IO 设备前端模块的硬件 ID，使用数据记录16#E00A 进行通道诊断。

在全局DB中创建七个变量和一个数组，用来保存数据。 如图11所示：

图11. 在全局DB中创建变量

在OB1中调用RDREC指令，连接参数，在"PLC变量->系统常量"中的 条目，读取 IO 设备前端模块的硬件 ID（数据类型为“Hw_SubModule”），使用数据记录16#E00A 进行通道诊断，

如图12所示：

图12. 在OB1中调用RDREC指令

当RDREC指令出错时要存储错误状态，可连接MW100("Status")变量，如图13所示：

图13. 在OB1中调用MOVE指令

诊断数据记录的结构16#E00A，版本号BlockVersion=16#0100，如表4所示：

表4 数据记录结构一

诊断数据记录的结构16#E00A，版本号BlockVersion=16#0101，如表5所示：

表5 数据记录结构二

输入参数 REQ("Req")返回信号状态"TRUE"时，启动指令RDREC。RDREC指令将通过输入参数ID(本例中为"283"，表示 IO 设备前端模块的硬件 ID)，调用该模块。通过输入参数INDEX(本例中为"16#E00A")，

系统将使用数据记录16#E00A 进行通道诊断，并通过参数RECORD("RecordDiag")进行保存。

通过输出参数LEN("Len")，可存储所读取数据记录的长度。根据输入参数MLEN("Mlen")的值，值为"0"时，待读取的数据记录信息将不受限制。

在执行过程中，输出参数BUSY("Busy")将置位为"TRUE"；VALID("Valid")将置位为"FALSE"。在执行完成后，将输出成功读取的结果("Valid"到"TRUE")。并在输出参数STATUS("Status")处，显示该块的状态，

如果值为"16#0000_0000"，表示过程成功执行且无任何错误。如图14所示：

图14. RDREC指令执行结果

此外，数据记录16#E00A中包含以下信息：

BlockType("RecordDiag[0]")：16#0010，表示诊断记录；

BlockLength("RecordDiag[1]")：16#0016，表示包含诊断记录的连续字节数为22个字节；

BlockVersion("RecordDiag[2]")：16#0101，表示版本号为16#0101；

API("RecordDiag[3]和RecordDiag[4]")：0，表示应用程序进程标识符，标准API为0；

SlotNumber("RecordDiag[5]")：16#0002，表示插槽号为2；

SubslotNumber("RecordDiag[6]")：16#0001，表示子模块为1；

ChannelNumber("RecordDiag[7]")：16#8000，表示子模块级别上的诊断；

ChannelProperties("RecordDiag[8]")：16#0800，表示诊断未决；

USI("RecordDiag[9]")：16#8000，表示用户结构标识符；

ChannelNumber("RecordDiag[10]")：16#0003，表示通道3发生故障。

ChannelProperties("RecordDiag[11]")：16#4801，表示输出位信号诊断未决。

ChannelErrorType("RecordDiag[12]")：16#0006，表示断路故障。

参数RECORD("RecordDiag")中显示了数据记录信息，如图15所示：

图15. RDREC指令执行结果(数据记录信息"RecordDiag")

接收中断

1. 接收中断指令的调用，如图16所示。

图16. 接收中断指令

2. 接收中断指令的使用。

说明：RALRM接收中断指令，可以从I/O模块(集中式组态)或DP从站/PROFINET IO设备的模块中接收带有所有相关信息的中断，并在输出参数中输出该信息。

输出参数中的信息包括所调用 OB 的信息。例如：输出信息包含诊断错误中断OB82的启动信息和管理信息。

目标范围 AINFO 中的数据结构包含标头信息和附加中断信息。附加中断信息取决于格式标识符，例如：格式标识符16#8000表示通道诊断。

RALRM指令可以在三种操作模式中调用（MODE 参数），如表6所示：

表6 RALRM指令的参数MODE

示例：创建一个输入模块，在"PLC变量->系统常量"中，读取输入模块的硬件标识符。并通过输入参数F_ID("F_ID")存储该硬件标识符。

为了产生一个中断，该输入通道需选择"断路"选项。该选项位于"模块参数->通道模板->输入"中。如图17所示：

图17 组态输入模块的诊断信息

在全局DB中创建七个变量，和结构"Tinfo"和"Ainfo"进行数据存储，创建数据类型为"TI_DiagnosticInterrupt"的结构"Tinfo"，如图18所示：

图18. 在全局DB中创建变量

创建诊断错误中断OB82，如图19所示：

图19. 创建OB82

在OB82中调用RALRM指令，并连接参数，如图20所示：

图20. 在OB82中调用RALRM指令

发生断路故障时，输入模块将生成一个中断。之后，将调用诊断错误中断OB82，并启动指令RALRM。

RALRM指令将通过输入参数F_ID("F_ID")调用该输入模块。指令RALRM将根据输入参数MODE("Mode")的值"2"，检查中断是否由该输入模块产生。如果中断来自该输入模块("F_ID"和"ID"相同)，

则输出参数NEW("New")将置位为"TRUE"，并通过参数TINFO("Tinfo")和AINFO("Ainfo")保存该中断信息。生成该中断的模块硬件标识符将显示在输出参数ID("ID")处。已接收到的中断信息长度

将记录在输出参数LEN("Len")中。根据输入参数MLEN("Mlen")的值，值为"0"时，待读取AINFO("Ainfo")的信息将不受限制。并在输出参数STATUS("Status")处，显示该块的状态，

如果值为"16#0000_0000"，表示过程成功执行且无任何错误。如图21所示：

图21.RALRM指令执行结果

OB82的启动信息和管理信息均存储在参数TINFO("Tinfo")中。生成的中断包含以下信息：

OB82启动信息：

OB82使用优化启动信息("SI_Format"和值"254")。

OB82管理信息：

读取状态为"错误"(参见"IO_State"的值)的输入模块(参见"LADDR")。

较近记录的通道"0"的中断(参见"Channel"的值)。

较近记录的站"1"的中断(参见"address"的值)。

从站的配置文件(参见"slv_prfl"的值)。

由组态的分布式模块触发的中断(参见"intr_type"的值)。如图22所示：

图22.TINFO参数的详细信息

有关中断的标头信息和附加信息，均存储在参数AINFO("Ainfo")中。生成的中断包含以下信息：

所用OB是一个诊断中断OB("InterruptType"，值为"1")。

系统报告模块在插槽"2"("SlotNumber")处和子模块插槽"1"处发生中断("SubSlotNumber")。

对于子模块("InterruptSpecifier"，值为"16#A89C")，为中断指示符。

在本示例中，使用通道诊断的结构("FormatIdentifier"，值为"16#8000")。

触发该中断的组件通道编号将分配给该子模块("ChannelNumber"，值为"16#0000")。

诊断输入通道的一个到达错误("ChannelErrorType"，值为"16#28")。

所用的数据格式为一个位("DataFormat"，值为"16#01")。

诊断一个断路故障("ErrorCode"，值为"16#0006")。如图23所示：

图23.AINFO参数的详细信息

注：AINFO变量建议使用非优化数据块，如使用优化块，需要使用BYTE类型的数组，以免数据发生错乱。

生成用户诊断报警

1. 生成用户诊断报警指令的调用，如图24所示。

图24. 生成用户诊断报警指令

2. 生成用户诊断报警指令的使用。

说明：Gen_UsrMsg生成用户诊断报警指令，可以生成在诊断缓冲区中输入的报警。

可以使用 Mode 参数选择生成到达的报警还是离去的报警。

当 Mode = 1 时：创建到达的报警。

当 Mode = 2 时：创建离去的报警。

无论生成到达的报警还是离去的报警，报警始终具有”仅信息“属性。

条目在诊断缓冲区中同时创建，而报警将进行异步传送。

如果指令在执行过程中出错，则将在参数 RET_VAL 处输出错误信息。

示例：在全局DB中创建五个变量和一个"AssocValues"结构(数据类型为AssocValues)，用来保存数据，如图25所示：

图25. 在全局DB中创建变量

在OB1中调用Gen_UsrMsg指令，并连接参数，如图26所示：

图26. 在OB1中调用Gen_UsrMsg指令

使用"PLC报警文本列表->文本列表"条目为报警创建文本列表和文本列表条目。在参数TextListID("TextListID")中应用文本列表的ID。在参数TextID("TextID")中应用文本列表条目的ID(范围...)。

分配报警参数，如图27所示：

图27. 分配报警参数

如果常开触点("En")的信号状态为"TRUE"，则执行"Gen_UsrMsg"指令。根据参数Mode("Mode")的值，生成到达的报警。使用参数TextListID("TextListID")和TextID("TextID")使指令指向待输出的报警。使用参数

AssocValues("AssocValues")传送报警的关联值。

生成报警时，将按下列方式解释报警文本中包含的字符串"@7I%5d@"：

编号为"7"的关联值以INT数据类型读取。该编号对应于"AssocValues"结构的参数Value[5]。

关联值将作为一个十进制数输出。十进制数被限制为五位数。

通过输出参数 Ret_Val("ReturnValue")，值为"0"，指示该指令的处理无错误。如图28所示：

图28. Gen_UsrMsg指令执行结果

要输出报警，对于S7-1200系列的CPU，请打开条目"在线与诊断->诊断缓冲区"，如图29所示：

图29. 诊断缓冲区中输入的报警

注：关于诊断指令的更多信息请参考TIA STEP7 V16软件中的帮助文档。

常见问题

通过"LED"指令读取扩展模块的指示灯状态报错？

在设备视图中组态S7-1200的扩展模块SM1231 AI4(订货号：6ES7 231-4HD32-0XB0)，硬件标识符为279。通过"LED"指令诊断扩展模块SM1231 AI4的DIAG指示灯的状态，输出参数RET_VAL("ReturnValue")

为-32622，如图30所示。该输出对应16#8092，表示由参数LADDR寻址的硬件组件不会返回所需信息。因此，无法通过"LED"指令诊断扩展模块SM1231 AI4。

图30. "LED"指令执行结果

S7-1200 CPU可以同时激活多少个RDREC/WRREC指令？

较多可以同时使用四条RDREC指令和四条WRREC指令。

RALRM指令必须要在中断OB中调用吗？

由于要检查的I/O中断，因此仅在CPU操作系统启动的中断OB内调用RALRM指令。如果在启动事件不是I/O中断的OB中调用RALRM指令，则该指令将在其输出中提供相应精简的信息。

需要确保在不同OB中调用RALRM指令时使用不同的背景数据块。

使用Gen_UsrMsg指令如何定义文本列表中的相关值？

在文本列表条目中，可通过添加以下信息定义相关值：@<关联值的数量><元素类型><格式规范>@，如图31所示：

图31. 文本列表中定义相关值

相关值中的<元素类型>可以通过下表定义，如图32所示：

图32. 相关值中的<元素类型>

相关值中的<格式规范>可以通过下表定义，如图33所示：